采煤机选型

浅谈采煤机选型
摘要：综采是采用滚筒式采煤机落煤、装煤，重型可弯曲刮板输送机运煤，自移式液压支架管理顶板和推移输送机，使采煤工作面落、装、运、支各工序全部实现了机械化。

综采具有产量高、工效高、作业面安全和生产集中等优点，而采煤机是综采工作面的核心装备，因此选择合适的采煤机对于综采来说至关重要。

关键词：采煤机选型综采三机配套
中图分类号：p618.11文献标识码： a 文章编号：
采煤机选型对于煤炭生产经济效益具有重要意义, 正确的设备
选型配套是煤矿持续和科学发展的基础条件之一。

由于煤层厚度、煤层倾角及采煤工艺的不同,对采煤机械设备的性能要求有所不同,而煤矿地质条件的变化范围又相当大,所以,作为综采设备配套设
计核心内容之一的采煤机选型不仅要考虑这些问题，还要考虑采煤机自身的性能参数以及与之配套的刮板输送机和液压支架。

一、采煤机选型应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。

1．根据煤的坚硬度选型
采煤机适于开采f45°)。

骑槽式或以溜槽支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时应考虑防滑问题。

当工作面倾角大于15°时，应使用制动器或安全绞车作为防滑装置。

4．根据顶底板性质选型
顶底板性质主要影响顶板管理方法和支护设备选择。

不稳定顶
板，控顶距应尽量小，宜选用窄机身采煤机和具有能超前支护功能的支架；底板松软，选用靠输送机支承和导向的滑行刨煤机、悬臂支承式爬底板采煤机、骑槽式采煤机和对底板接触比压小的液压支架。

二、采煤机基本参数
采煤机的工作参数规定了滚筒采煤机的适用范围和主要技术性能，它们既是设计采煤机的主要依据，又是综采成套设备选型的依据。

1．生产率
采煤机的工作条件不同，其生产率也不同。

技术特征给出的值是指可能的最大生产率，即理论生产率qt（应大于实际生产率）。

qt = 60hbvqρ
式中h——工作面平均截割高度，m；
b——截深，m；
vq——采煤机截煤时的最大牵引速度，m/min；
ρ——煤的实体密度，ρ=1.3～1.4t/m，一般取1.35t/m3。

实际生产率要与配套运输设备的运输能力相适应，用下式计算：q=k1k2qt
式中k1 ——采煤机辅助工作时间（如调动机器、更换截齿、开切口、检查机器和排除故障等）折算系数，一般取0.5～0.7；k2——停机时间（如处理输送机和支架的故障、处理顶底板事故等）折算系数，一般取0.6～0.65。

2．采高
采煤机的实际开采高度称为采高。

采高应与煤层厚度的变化范围相适应，由于煤层厚度的变化、顶板下沉和上浮煤等会使工作面高度缩小，因此煤层厚度不宜超过采煤机最大采高的90%～95%；不宜小于采煤机最小采高的110%～120%。

采高对确定采煤机整体结构有决定性影响，既规定了采煤机使用的煤层厚度，也是与支护设备配套的一个重要参数。

在采煤机选型时，为了满足采高的要求，需要合理地选择滚筒直径和机身高度，还要考虑卧底量要求，卧底量一般为100～300mm。

3．截深
采煤机滚筒切入煤壁的深度称为截深，与滚筒宽度相适应。

截深决定着工作面每次推进的步距，是决定采煤机装机功率和生产率的主要因素，也是与支护设备配套的一个重要参数。

截深与截割高度关系很大。

截割高度较小，工人行走艰难，采煤机牵引速度受到限制，为保证适当生产率，宜用较大截深。

反之，截割高度很大时煤层容易片帮，顶板施加给支护设备的载荷大，此时限制生产率的主要因素是运输能力。

滚筒采煤机的截深一般小于1m，多采用0.6m，大功率采煤机可取0.8m左右。

4．截割速度
滚筒上截齿齿尖的切线速度称为截割速度。

截割速度决定于滚筒直径和滚筒转速，对于采煤机的功耗、装煤效果和煤尘大小等有很
大影响。

为减小滚筒截割时产生的粉尘，提高块煤率，滚筒转速向低速化趋势发展。

滚筒转速对滚筒截割和装载过程的影响都比较大，但是对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转速。

截割速度一般为3.5～5.0m/s，少数机型只有2m/s左右。

滚筒转速是设计截割部的一项重要参数。

新型采煤机滚筒直径2m
左右的滚筒转速多为25～40r/min左右，直径小于1m的滚筒转速可高达80r/min。

5．牵引速度
牵引速度就是采煤机沿工作面移动的速度，它与截割电动机功率、牵引电动机功率、采煤机生产率的关系都近似成正比。

牵引速度上限受电动机功率、装煤能力、液压支架移架速度、输送机运输能力等限制。

目前，液压牵引采煤机的最大截割牵引速度可达10～12m/min，电牵引采煤机最大截割牵引速度高达18～25m/min。

选择工作牵引速度时，应考虑采煤机的负荷、生产能力，以及运输设备的运输能力。

6．牵引力
影响牵引力的因素很多。

煤质越坚硬，牵引速度越高，采煤机越重，工作面倾角越大，牵引力就越大。

实际选型时，精确计算牵引力既不可能，也无必要。

据统计，装机功率p不超过200kw的无链牵引采采煤机的牵引力约为（2～2.5）p(kn)；装机功率p超过300kw，无链牵引采煤机的牵引力约为2p(kn)。

7．装机功率
装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎机电动机、液压泵电动机、喷雾泵电动机等所有电动机功率的总和。

装机功率越大，采煤机适应的煤层越坚硬，生产率也越高。

三、综采三机配套关系要合理
综采工作面要达到高产高效，不仅要有良好的设备性能、科学的管理方法最重要的是三机配套必须合理。

刮板输送机的输送能力要大于或等于采煤机的生产能力；液压支架的最大高度应高于采煤机采高0.2m以上，液压支架的最小高度应低于采煤机最小采高0.2m 一下。

要对采煤机、刮板输送机和液压支架进行配套关系优化设计，选出最佳的选型方案。

结束语：
正确选择采煤机是提高采煤工作面生产能力的一项重要任务，对采煤工作面的生产效率、能耗、安全等都具有重要影响，但采煤机选型涉及问题较多，它不仅与煤层的厚度，倾角及煤的物理机械性质、地质条件等有关，还要考虑与支护设备，运输设备之间的配套关系，因此，在采煤机选型过程中要考虑多方面的因素，经综合分析后再确定。

参考文献：
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[2]李晓豁，沙永东.采掘机械. 冶金机械出版社，2011.
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